tesis calidad

(1)

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la

Producción

“Diseño para la Implementación de la Metodología Seis Sigma en una

Línea de Producción de Queso Fresco”

TESIS DE GRADO

Previo a la obtención del Título de:

INGENIERA DE ALIMENTOS

Presentada por:

Annabel Leonor Moreano Santos

GUAYAQUIL – ECUADOR

Año: 2009

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AGRADECIMIENTO

A todas las personas que ayudaron a la realización de este trabajo, en especial a mi director de tesis y a la empresa de lácteos donde se desarrolló este proyecto.

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DEDICATORIA

A DIOS A MIS ABUELITOS A MIS PADRES A MIS TIOS A MI HERMANO A MI NOVIO A MIS AMIGOS

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TRIBUNAL DE GRADUACION

Ing. Francisco Andrade S. Ing. Patricio Cáceres C. DECANO DE LA FIMCP DIRECTOR DE TESIS PRESIDENTE

Ing. Sandra Acosta D. VOCAL

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DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”

(Reglamento de Graduación de la ESPOL).

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RESUMEN

Este trabajo consiste en una guía para la implementación de la metodología Seis Sigma en un proceso de producción de quesos, en este caso se enfocó el estudio en una planta procesadora de queso fresco, con la finalidad de mejorar la calidad del producto, reducir los costos innecesarios provocados por fallas de proceso, incrementar los beneficios para la empresa y consolidar el trabajo en equipo de sus empleados.

En la primera parte se da a conocer todo lo referente a la metodología, sus orígenes, etapas y herramientas involucradas. Más adelante se presenta la información del producto, sus características y proceso de elaboración.

En la fase siguiente se muestra paso a paso el desarrollo del proyecto Seis Sigma basado en información recopilada de una procesadora de queso fresco ubicada en la ciudad de Riobamba, empleando herramientas de Calidad y Estadística Descriptiva, las primeras para generar y organizar ideas y las otras para medir variables del proceso industrial.

Los datos obtenidos en la etapa medir (DMAMC) fueron transformados en valores sigma mediante la aplicación de la distribución normal, se determinó la variabilidad del proceso, se investigó sus causas de origen y posteriormente se gestionaron las soluciones adecuadas.

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de Mejoramiento de Calidad Seis Sigma en varias plantas procesadoras de queso, que solucione problemas o fallas tanto en procesos de producción como en el producto. Se determinaron las causas que provocaron quesos defectuosos y las soluciones aplicables para mejorar su calidad. Además se detallan los costos que supone la implementación de este sistema de calidad y las respectivas conclusiones y recomendaciones del trabajo realizado.

INDICE GENERAL

Pág. RESUMEN………I

INDICE GENERAL……… ..….. III

ABREVIATURAS……… .... V SIMBOLOGIA………VII INDICE DE FIGURAS……….VIII INDICE DE TABLAS……… ..………. X INTRODUCCION……… .... 1 CAPITULO 1 1. GENERALIDADES………2 1.1 Definición de Seis Sigma……… ..……….. 2

(8)

1.2 Origen de Seis Sigma………..…5 1.3 Estructura de Seis Sigma……….… ..…. 6

1.4 Herramientas empleadas en Seis Sigma……….…… ..….. 9

1.5 Método DMAMC……… ...………..…15 CAPITULO 2

2. PROCESO DE PRODUCCIÓN……… ... 17

2.1 Descripción del producto……… .... 17

2.2 Parámetros Físico -Químicos y Microbiológicos del producto…… ... 18

2.3 Proceso de elaboración de Queso Fresco……… .... 19

2.3.1 Materia Prima……… .. 20

(9)

2.3.3 Diagrama de Flujo del Proceso……….… ... 36

2.3.4 Controles y Análisis en el Proceso……….… ..…37

CAPITULO 3

3. DESARROLLO DE LA METODOLOGIA SEIS SIGMA……… .. 39

3.1 Definir……… .. 44

3.1.1 Declaración del problema a resolver y objetivos……… .. 44

3.1.2 Identificación del proceso……….47

3.1.3 Determinación de Variables Críticas de la Calidad……… ... 50

3.2 Medida del rendimiento del Proceso……….……… ... 57

3.2.1 Datos Históricos……….………… .... 57

(10)

3.2.3 Medida de Defectos de Situación Inicial……… ... 58

3.3 Análisis e Investigación de Causas……….76

3.4 Medidas y Plan de Acción para el Mejoramiento de la Calidad… .... 83

3.4.1 Formulación de Soluciones……… ... 83

3.4.2 Selección de Soluciones……….………84

3.4.3 Diseño de Prueba Piloto……….…… ... 85

3.5 Ejecución de Prueba Piloto y evaluación de Resultados ... 88

3.5 1 Determinación de Medidas de Control……….…….89

3.5.2 Plan de Gestión por Procesos……….… .. 94

3.6 Control del Proceso……….99

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CAPITULO 4 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……….… .. 103 APENDICES BIBLIOGRAFIA °C Ca cc Cp Cpi Cpk Cps °D g Kg lt INEN mg min m°H ml

ABREVIATURAS

grado centígrado calcio centímetro cúbico índice de capacidad a corto plazo índice de capacidad inferior a corto plazo índice de capacidad real a corto plazo índice de capacidad superior a corto plazo grado dornic gramos kilogramo litro Instituto Ecuatoriano de Normalización

mmmmiligramos inuto iligrados horvet ililitros Ph potencial hidrogenoide

PO4 Fosfato

Pp índice de capacidad a largo plazo

Ppi índice de capacidad inferior a largo plazo Ppk índice de capacidad real a largo plazo

PPM partes por millón

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pvc policloruro de vinilo seg segundo

St índice de inestabilidad

ufc unidades formadoras de colonia

SIMBOLOGIA

σdesviación estándar ʹ minuto " segundo S desviación estándar X-S media-desviación estándar Z sigma

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Niveles de calidad y valores Sigma………..…3

Figura 1.2 Diagrama de flujo de proceso………...11

Figura 1.3 Diagrama de causa-efecto o espina de pescado……….12

Figura 1.4 Diagrama de pareto………...12

Figura 1.5 Histograma……….……….13

Figura 1.6 Gráfica de corrida………..…13

Figura 1.7 Gráfica de control………...…………14

Figura 1.8 Diagrama de dispersión………...…....14

Figura 1.9 Modelo de regresión………...15

Figura 2.1 Estructura primaria de la K-caseína bovina………...29

Figura 2.2 Corte de cuajada………31

Figura 2.3 Inmersión de quesos en salmuera………..34

Figura 2.4 Quesos rectangulares listos para envasado……….35

Figura 2.5 Almacenamiento de quesos en cámara de refrigeración………35

(13)

Figura 2.6 Jabas con quesos redondos de 500g destinados a

la distribución………..36

Figura 2.7 Diagrama de flujo del proceso de elaboración de queso fresco………..36

Figura 3.1 Orificios en la cara lateral de un queso rectangular de 600g hinchado………...47

Figura 3.2 Queso redondo de 500g hinchado………...48

Figura 3.3 Diagrama de flujo de elaboración de queso fresco…...48

Figura 3.4 Mapeo del proceso de elaboración de queso fresco……50

Figura 3.5 Diagrama de causa y efecto para X1……….80

INDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Niveles de desempeño Sigma………4

Tabla 2.1 Características físicas, químicas y biológicas de la leche……….21

Tabla 2.2 Controles y análisis en el proceso de elaboración de queso fresco………...…..38

Tabla 3.1 Hoja de trabajo “Eliminación de abombamiento o hinchazón en queso fresco………...………46

Tabla 3.2 Narración del proceso…………...………49

(14)

Tabla 3.4 Variables críticas de la calidad………...52 Tabla 3.5 Resultados de las matrices de relación y

determinación de subprocesos críticos……..…………...53 Tabla 3.6 Resultados de estudios de reproducibilidad y

repetibilidad de variables de salida.………….…………..60 Tabla 3.7 Indices de inestabilidad y de capacidad de la

variable de salida Y1………..…..63 Tabla 3.8 Indices de inestabilidad y de capacidad de las

variables de salida……….64 Tabla 3.9 Matriz de relación del subproceso de recepción

de leche………..…77 Tabla 3.10 Matriz de relación del subproceso de pasteurización

de leche………...77 Tabla 3.11 Matriz de relación del subproceso de moldeo…………..78 Tabla 3.12 Matriz de relación del subproceso de salado………78 Tabla 3.13 Plan de gestión por procesos………..96 Tabla 3.14 Monitoreo del proceso de producción de queso

fresco……….………..98 Tabla 3.15 Costos de implementación de Seis Sigma……...……...102

INTRODUCCION

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mejoramiento de calidad, en muchos casos el procesamiento de alimentos se da de manera artesanal, bajo condiciones sanitarias inadecuadas y con problemas de calidad como sucede en la producción de queso fresco.

La ausencia de calidad en el producto genera pérdidas monetarias a la empresa, con reducción de ventas, pérdida de mercado y desgaste de imagen. Para cambiar este panorama y ofrecer mejores productos se requiere la aplicación de una filosofía de calidad que asegure la obtención de quesos que satisfagan los requerimientos del cliente y que no se desvíen del objetivo trazado en base a las especificaciones normativas; para lograrlo se recurre a la implementación de seis sigma que ofrece la eliminación de defectos al concentrarse en las causas raíz de los problemas en un tiempo adecuado.

Este trabajo desarrolla un proyecto Seis Sigma como ejemplo de la implementación de esta filosofía en la solución de problemas y el mejoramiento de la calidad del procesamiento de quesos.

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CAPITULO 1

1. GENERALIDADES

1.1 Definición de Seis Sigma

Seis Sigma es un término estadístico que determina que tan lejos un proceso se desvía de la perfección, midiendo cuantas fallas existen para luego eliminarlas y finalmente obtener un proceso con cero defectos. Varios autores lo definen como una medida estadística del nivel de desempeño de un proceso o producto; como un objetivo de lograr la perfección mediante la mejora del desempeño, como un sistema de dirección para lograr el

liderazgo del negocio, como una visión, medición, meta, metodología, filosofía de trabajo y estrategia de negocios. La letra Sigma (σ) es utilizada como símbolo de la desviación estándar o medida de la variación de un conjunto de valores respecto a su valor medio, cuanto mayor sea el nivel de sigma, menor será el número de defectos. Por tanto Seis Sigma centra el trabajo en identificar y controlar la variabilidad del proceso con el fin de obtener un producto más fiable y predecible. Los procesos generalmente se comportan dentro del rango de Tres Sigma equivalente a 67.000

defectos por millón de oportunidades y es 19.645 veces más malo que uno de Seis Sigma.

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Fuente: Almazán Dávila Blanca, Seis Sigma, pág. 1, http://www.monografias.com/trabajos57/seissigma

Fuente: RM José Alejandro, Six sigma, pág. 1,

http://www.barandilleros.com/six-sigma-laempresa-hacia-el-error-cero.html

Seis Sigma se apoya en metodologías, herramientas y técnicas dirigidas a instrumentar de manera exitosa todos los cambios a realizarse para obtener la satisfacción completa del cliente y que sea rentable para el negocio. Este método combina técnicas de teorías de la calidad como son Quality Function Deployment, Kaizen, Just At Time y Gestión de Calidad Total, dado que busca obtener la satisfacción total de los clientes, tomando en cuenta sus necesidades y

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Busca también la mejora continua, eliminar desperdicios, minimizar costos y

controlar procesos basándose en el ciclo DMAMC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar, Controlar), el cual tiene sus raíces en el ciclo de Deming y en análisis estadísticos que se basan en el SPC o Control Estadístico del Proceso, que solo permiten 3,4 errores por millón de oportunidades.

1.2 Origen de Seis Sigma

Seis Sigma tuvo origen en Motorola cuando Mikel Harry sugirió el estudio de la variación en los procesos de esta organización y empleando los conceptos de Deming para mejorarlos. Esta iniciativa l l a m o l a a t e n c i ó n d e Bob Galvin máximo líder de Motorola y decide fijar como meta empresarial, obtener 3,4 defectos por millón de oportunidades en los procesos; basándose en el análisis de la variación y la aplicación de un programa de mejoramiento continuo. Luego en 1991 Lawrence Bossidy implementa Seis Sigma en Allied Signal, donde logra transformarla en una empresa exitosa que multiplicó sus ventas y ganancias. Texas Instruments, hace lo mismo y obtiene igual éxito. En 1995, Jack Welch adopta esta nueva estrategia, para convertir a General Electric en una "organización Seis Sigma", con resultados impactantes en todas sus divisiones; como por ejemplo: GE Medical Systems que al lanzar un scanner para diagnóstico p u s o e n p r á c t i c a los principios de Seis Sigma y superó el tiempo de escaneo de 180 a 17 segundos; y en GE Plastics, la producción aumentó y se obtuvo un contrato para la fabricación de cubiertas de

computadoras iMac de Apple.

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defectos por un factor de 200 y de esta manera sus costos de manufactura disminuyeron en $1,4 billones, la productividad de sus empleados incrementó en un 126 % y el valor de las ganancias de sus accionistas se cuadriplicó. 1.3 Estructura de Seis Sigma

Para llevar a cabo un programa Seis Sigma en una empresa se requiere de un equipo humano, cuyos integrantes reciben diferente formación de acuerdo a su responsabilidad y se los identifica recurriendo a una analogía con las artes marciales de la siguiente forma:

. •Champion

. •Master Black Belt . •Black Belt

. •Green Belt

Cada uno de los integrantes cumple funciones específicas:

Champion

Líder de la alta gerencia que sugiere y apoya proyectos, ayuda a obtener recursos necesarios y elimina obstáculos que impiden el éxito del proyecto. El Champion está encargado de realizar las siguientes actividades:

. • Justificar el proyecto ante los directivos y fijar sus objetivos. . • Aconsejar y aprobar los cambios que se presenten a lo largo del desarrollo del proyecto cuando sean necesarios.

. • Conseguir recursos para el equipo.

. • Defender el trabajo del equipo frente al consejo directivo.

. • Eliminar las barreras burocráticas que pueda encontrar el equipo en el desarrollo de su trabajo.

. • Trabajar junto con otros directivos para garantizar que la solución implantada se ejecute con el ritmo adecuado en los procesos de la compañía. . • Aprender del equipo la importancia de trabajar con datos y aplicar estas lecciones a su desarrollo como directivo.

Master Black Belt (MBB)

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metodología, herramientas y aplicaciones para todas las actividades y niveles de la empresa. Están encargados de la implementación de Seis Sigma en el negocio.

Black Belt (BB)

Lideran los equipos de trabajo Seis Sigma que son responsables de medir, analizar, mejorar y controlar procesos que afectan la satisfacción del cliente, la productividad y calidad. Además tienen capacidad para:

. • Desarrollar, formar y dirigir equipos ínter funcionales de mejora Seis Sigma (DMAMC), equipos de Diseño para Seis Sigma (DPSS) o equipos de procesos transaccionales Seis Sigma.

. • Asesorar y aconsejar a la dirección sobre la prioridad, planificación y lanzamientos de proyectos Seis Sigma.

. • Utilizar, enseñar y difundir las herramientas y métodos Seis

Sigma a los Green Belts y al resto de miembros del equipo. Los Black Belts poseen amplios conocimientos de la filosofía, teoría, estrategia y tácticas de Seis Sigma, así como de las metodologías y herramientas utilizadas para mejorar la calidad. Este cargo puede ser desempeñado por un supervisor de planta, un obrero que lidere su área de trabajo o un técnico experto en la metodología.

Green Belt (GB)

Son los ayudantes de los Black Belts y son empleados de la organización que dirigen proyectos de mejora a nivel departamental. Son responsables de las siguientes actividades:

. • Dirigir equipos departamentales de proyecto para guiarles sobre cuándo y cómo utilizar las herramientas para solucionar los problemas en el proceso de mejora Seis Sigma.

. • Mejorar la productividad y rentabilidad identificando y resolviendo los problemas crónicos y evitando deficiencias costosas, a niveles departamentales. 1.4 Herramientas empleadas en Seis Sigma

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Seis Sigma emplea tanto modelos estadísticos como instrumentos específicos de calidad. Dentro de las herramientas de calidad se encuentran casi todas las desarrolladas por Calidad Total, como son:

. • CIP, Procesos de Mejora Continua . • Diseño/Rediseño de Procesos . • Análisis de Varianza, ANOVA . • La Voz del Cliente, VOC . • Pensamiento Creativo

. • Diseño de Experimentos, DoE . • Gerencia de Procesos

. • Control Estadístico de Procesos, SPC

Procesos de Mejora Continua

Tecnología que permite alcanzar la estabilidad de los procesos productivos y administrativos. Busca que cada elemento tenga un procedimiento estándar. Además:

. •Define la misión del servicio

. •Identifica a los clientes y sus necesidades

. •Identifica procesos estratégicos clave y de soporte . •Establece el Plan de Análisis de datos

. •Analiza y mejora el proceso Análisis de la varianza (ANOVA)

Es una técnica estadística de contraste de hipótesis. Con esta técnica se manejan más de 2 variables y se complica la fórmula matemática según el número de estas variables.

La voz del cliente (VOC)

Consiste en escuchar lo que demanda el cliente. Quien entiende al cliente, entiende su negocio. Habrá que incorporar un Sistema de Administración de Quejas del Cliente (SAQ)

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Diseño de experimentos (DoE)

Son modelos estadísticos clásicos cuyo objetivo es averiguar si uno o determinados factores influyen en la variable de interés y si existe influencia de algún factor, cuantificarla.

Gerencia de los Procesos

Aborda la cotidianidad de la empresa e implica el control de la rutina de trabajo. Su propósito es garantizar el establecimiento, mantenimiento y mejora de los procesos repetitivos de una empresa.

Control Estadístico de Procesos (SPC)

Esta herramienta se emplea para medir, controlar y disminuir la variabilidad en el proceso. Identifica las causas de la variabilidad.

Entre las herramientas estadísticas que se emplean para mejorar la calidad con Seis Sigma se tiene: Diagrama de Flujo de Procesos: permite conocer las etapas del proceso por medio de una secuencia de pasos, y definir las etapas críticas.

Fuente: López Gustavo, Metodología Six-Sigma: Calidad Industrial pág. 6, http://www.mercadeo.com/archivos/six-sigma.pdf

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detectar las causas y consecuencias de los problemas en el proceso.

PESCADO

Diagrama de Pareto: utilizado para identificar las causas principales de los problemas en el proceso de mayor a menor, para luego reducirlas o eliminarlas de una en una.

Histograma: se utiliza para graficar datos (defectos y fallas) y agruparlos en forma gausiana conteniendo los límites inferior, superior y una tendencia central.

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Fuente: López Gustavo, Metodología Six-Sigma: Calidad Industrial pág. 6, http://www.mercadeo.com/archivos/six-sigma.pdf.

Gráfica de Corrida: se emplea para representar datos gráficamente con respecto al tiempo y detectar cambios significativos en el proceso.

Gráfica de control: se utiliza para visualizar el proceso en base a un valor medio y los límites superior e inferior.

Diagrama de Dispersión: permite relacionar dos variables y obtener un estimado usual del coeficiente de correlación.

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Modelo de Regresión: se aplica para generar un modelo de relación entre una variable de respuesta y una variable de entrada.

1.5 Método DMAMC

La metodología DMAMC constituye la base para la implementación de Seis Sigma en la empresa, las siglas pertenecen a las iniciales de los 5 pasos a seguirse y en cada uno se emplean herramientas para comprender y desarrollar el proyecto. Definir: El primer paso consiste en definir los requerimientos del cliente y convertirlos en los objetivos del mejoramiento de los procesos,

controlando los estándares y creando una plataforma de medidas del proceso e identificando las fases críticas. Medir: Una vez que los subprocesos clave fueron identificados, en la fase de “medida” se recolecta información acerca de defectos envueltos en el proceso de estudio. Sistemas métricos válidos son establecidos y usados para obtener información básica del proceso y para ayudar a identificar áreas con problemas.

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niveles deseados y el actual; además determina la cantidad de mejoras requeridas. También ayuda a identificar las causas raíz de las variaciones a través de

tendencias y relaciones observadas, que permiten deducir los pasos correctivos. Mejorar: En la etapa de mejoramiento se buscan soluciones, que serán

implementadas para eliminar o reducir los problemas identificados durante la etapa de “Análisis.” Controlar: Luego de identificar las mejoras necesarias, es importante institucionalizar los sistemas de mejoramiento al modificar los procedimientos y otros sistemas gerenciales. El nuevo sistema implementado es monitoreado periódicamente y de presentarse cualquier variación, se realizarán las acciones correctivas para asegurar que la productividad del mejoramiento sea sostenida.

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2. PROCESO DE PRODUCCIÓN

2.1 Descripción del producto

Se define al producto como un queso no sometido a un proceso de maduración. Según la norma INEN 1528 (numeral 2.2) para queso fresco, es un queso que está listo para el consumo después de la fabricación y no será sometido a ningún cambio físico o químico adicional.

Se lo obtiene por separación del suero, después de la coagulación de la leche. Su estructura consiste en una fase discreta o discontinua de materia grasa dentro de una matriz continua de proteína altamente hidratada, tiene un pH alto, entre 6.2 y 6.5 ligeramente. Tiene alto contenido de humedad (50 % -56 %), debido a estas características es un producto altamente perecedero. Es elaborado con leche entera, coagulada con enzimas, también se designa como queso blanco.

La planta procesa quesos en presentaciones de 500g, 600g y 2000g. Su tiempo de vida útil es de 15 días almacenado a una temperatura entre 5ºC y 8ºC.

2.2 Parámetros Físico -Químicos y Microbiológicos del producto

El queso fresco presenta las siguientes características propias de su tipo.

Parámetros Físicos:

Apariencia

�Corteza.-apenas perceptible, lisa

�Color.-Blanco marfil Textura

�Pasta.-cerrada, ausencia de ojos u orificios, relativamente firme, algo elástica, húmeda.

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�Sensación táctil.-Húmedo y algo elástico. Conjunto olfato-gustativo

Olor.-A cuajada fresca

Sabor.-ácido entre suave y fuerte, algo proteolizado, algo salado, mantecoso al paladar.

Sensación táctil.-algo adherente, granuloso. Forma.-Se elaboran quesos de forma:

�Rectangular �Redonda

Peso.-Hay tres presentaciones de queso fresco: 0,5 Kg (queso redondo) 0,6 Kg (queso rectangular) 2 Kg (queso rectangular) Parámetros Químicos: Humedad 50% -56% PH 6,2 Contenido de Grasa 25% -45% Parámetros Biológicos:

Tipo de microorganismo valor máximo Colonias/g de Escherichia coli 100 Colonias/g de Staphylococcus aureus 0 Colonias/g de Mohos y Levaduras 0

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Colonias/g de Salmonella 0

2.3 Proceso de elaboración de Queso Fresco

La leche destinada para la elaboración de queso, es sometida a un tratamiento térmico de pasteurización a una temperatura de 72ºC durante 15 segundos, con la finalidad de destruir los gérmenes patógenos básicamente.

Con la adición del cuajo se produce la coagulación o formación de gel lácteo, que luego será cortado en pequeñas porciones de 2cm x 2cm para provocar el

desuerado y con ello la separación de suero, proteínas solubles, lactosa y sales minerales. Posteriormente la cuajada pasa por un moldeo, prensado y salado. En la etapa de salado se adiciona sal al queso, por medio de salmuera de concentración 20°Baume. El salado facilita la eliminación de agua y previene la contaminación por hongos y bacterias. Luego es empacado y almacenado en la cámara de

refrigeración para su posterior distribución. El producto llega al consumidor en condiciones de refrigeración para evitar su deterioro.

2.3.1 Materia Prima

La materia prima para la elaboración de queso fresco en nuestro medio es la leche de vaca, la misma que es sometida al correspondiente control de calidad al igual que los demás insumos empleados como son: cuajo líquido y cloruro de sodio. La leche que llega a la planta proviene de haciendas de varios sectores cercanos a la ciudad, donde se tiene un especial cuidado con la limpieza de ordeñadoras y de los recipientes en los que se transporta. Se toman muestras de cada tanque de leche para realizar evaluaciones organolépticas y verificar que no presenten anomalías. También se realizan pruebas que determinen las características físicas, químicas y

microbiológicas de cada muestra y se controla que se encuentren dentro de los parámetros establecidos en la tabla 1 de requisitos físico – químicos de la norma INEN 9 para leche cruda. A continuación se presentan las

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características analizadas y los rangos de los valores obtenidos en los análisis:

La leche destinada a la fabricación de queso debe cumplir ciertos requisitos para lograr un buen rendimiento en el producto. Luego de evaluar cada una de la

muestras se seleccionan las que cumplan con los parámetros señalados en la tabla anterior. No debe contener antibióticos o neutralizantes, que son comúnmente empleados para enmascarar la falta de calidad de la leche y que afectan el desarrollo de las bacterias lácticas. Cada uno de los componentes de la leche: agua, grasa, proteínas, lactosa, sales y vitaminas son importantes para la elaboración de quesos, de la siguiente forma:

. • El contenido de agua libre en quesos afecta los procesos enzimáticos y microbiológicos que se llevan a afecto. El agua favorece el crecimiento

microbiano, afecta la textura e influye en el tiempo de vida útil del queso.

. • La grasa de la leche influye en el rendimiento del queso, en su aroma, consistencia y sabor. La leche debe contener no menos de 3% de grasa y 8.2% de sólidos no grasos.

. • Entre las proteínas la leche tiene: la caseína, las albúminas y las globulinas, siendo la más importante la primera. La caseína bajo la acción de las enzimas proteolíticas se transforma en paracaseína con la posterior formación de gel. La caseína influye en el rendimiento, textura, olor y sabor del queso.

. • La lactosa, el disacárido presente en la leche, sufre fermentaciones: láctica, propiónica, alcohólica y butírica produciendo ácidos láctico, propiónico, butírico, alcohol y anhídrido carbónico que entre otros compuestos, son

responsables del sabor y olor del queso.

. • En cuanto a las vitaminas, la mayoría participa como coenzimas en las reacciones enzimáticas, además de contribuir en el valor nutricional del queso.

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. • Las sales que se encuentran en mayor proporción en la leche son los citratos, fosfatos y lactatos que influyen en la formación de la cuajada, en el

desuerado y en la textura. La concentración de Ca y PO4 en la leche es de cerca de 117 y 203 mg/100g; cerca del 68 y 46%, respectivamente, están en forma insoluble a ph

6.6. La acidez y densidad de la leche también son factores de importancia en quesos. La leche fresca posee una acidez de 16ºD a 18ºD, un valor menor puede ser producto de adición de agua o por presencia de un neutralizante, mientras que un valor mayor se debería a una contaminación microbiana. La densidad de la leche fluctúa entre 1,028 a 1,031 g/cc a una temperatura de 15ºC, valores menores a los establecidos determinan adición de agua y valores mayores un descremado de la leche. Insumos El cuajo es una sustancia presente en el estómago de los

mamíferos rumiantes, contiene principalmente la enzima quimosina, su función es hidrolizar la caseína y permitir su coagulación. El cuajo y los demás insumos empleados en la elaboración de queso fresco, cuentan con sus respectivos certificados de calidad, que son exigidos a los proveedores. Todos los aditivos y auxiliares del proceso de producción se almacenan en la bodega de materia prima con temperatura y humedad adecuadas para su conservación. En la bodega de almacenamiento de materiales se guardan los empaques para el producto terminado.

2.3.2 Etapas del Proceso

El proceso de elaboración de queso fresco consta de varias etapas, que serán descritas a continuación:

Recepción de Leche

La leche que llega a la planta es sometida a análisis físico- químicos, para comprobar que cumple con los parámetros

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establecidos. Luego la leche es filtrada, pesada y enfriada a 4ºC por medio de un intercambiador de calor de placas.

Pasteurización La pasteurización es un tratamiento diseñado para eliminar todos los microorganismos patógenos, que bajo ciertas circunstancias pueden proliferar rápidamente en la leche y el queso, causando enfermedades o inclusive en casos extremos la muerte, esto último es más probable cuando se trata de niños, ancianos o personas que tengan debilitado su sistema inmunológico. La leche antes de ser tratada térmicamente pasa por un filtro para eliminar impurezas y sale a una temperatura aproximada de 40ºC, después ingresa a la centrífuga y sale de la misma para pasar al desodorizador. Luego la leche pasa por el homogenizador y finalmente entra al intercambiador de placas para ser calentada a una temperatura de 72ºC por medio de agua caliente que circula por las placas del área de

calentamiento. Después de alcanzar la temperatura de pasteurización la leche pasa a la zona de retención constituida por un intercambiador de tubos y permanece durante 15 segundos. La leche sale de la zona de retención y pasa por una válvula de desviación automática que controla que ésta salga a la temperatura establecida o de lo contrario es enviada al tanque de alimentación para ser reprocesada

posteriormente. La leche pasteurizada pasa a la zona de regeneración o precalentamiento, donde es enfriada por la leche cruda que está ingresando al proceso continuo de pasteurización.

Enfriamiento La leche pasteurizada enfriada sale a una temperatura aproximada de 30°C y pasa a la sección de quesos. Para la fase de coagulación se requiere que la leche tenga una temperatura de 35°C a 36°C, debido a esto la leche es calentada hasta alcanzar dicho valor. Tanto en el diagrama de flujo como en la narración del proceso que se verán en el capítulo posterior, se fija un rango de temperatura de

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enfriamiento entre 35°C y 36°C para evitar complicaciones al mencionar el calentamiento, enfriamiento y nuevamente calentamiento de la leche antes de añadir el cuajo y de comenzar en sí el proceso de producción de queso fresco. Coagulación La coagulación de la caseína es un proceso fundamental en la

elaboración de queso y tiene lugar luego de la adición de cuajo. El cuajo se extrae del estómago de terneros jóvenes y se comercializa en forma de solución con una concentración desde 1:10.000 hasta 1:15.000, lo que significa que una parte de cuajo puede coagular de 10.000 a 15.000 partes de leche en 30 minutos a 36ºC. Se utiliza también cuajo bovino, normalmente en combinación con cuajo de ternera (50:50, 30:70, etc.). El cuajo en polvo normalmente es 10 veces más fuerte que el cuajo líquido. El principio activo del cuajo es una enzima llamada quimosina o renina, que actúa directamente en un punto delimitado de la caseína con calcio y destruye el efecto de coloide protector de la micela de caseína, desarrollándose el coágulo que atrapa a la mayoría de los componentes sólidos de la leche. Parte de la lactosa se transforma en ácido láctico, provocando acidificación que ayuda a que el coágulo se vaya contrayendo y expulsando suero. En la coagulación se distinguen 2 fases:

. •primaria o enzimática

. •secundaria o de agregación

En la fase enzimática se produce una reacción entre el cuajo y el complejo K caseínas, que se encuentra principalmente en la superficie de las micelas de caseína. La molécula de Kcaseína tiene 169 aminoácidos con un punto débil situado entre el enlace fenilalanina 105 y metionina 106, que es atacado por la enzima del cuajo, produciéndose un corte proteolítico que genera dos péptidos con propiedades muy distintas:

. • El glicomacropéptido formado por la cadena entre los residuos de aminoácidos 106 a 169, es hidrofílico, soluble y representa un 4% de la caseína total, queda libre en solución formando parte del lactosuero y por lo tanto no contribuye al rendimiento.

. • El otro fragmento, formado por la cadena entre los componentes 1 a 105, se denomina para-K-caseína, es hidrofóbico y queda unido a las otras

caseínas en las micelas.

Esta reacción provoca una reducción severa en la carga eléctrica negativa de la superficie de las micelas, que permite el acercamiento entre sí de las mismas.

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Fuente: Mercier JC, Brignon G, Ribadeau-Dumas B. 1973, Structure primaire de la caséine-κB bovine, European Journal of Biochemistry 35(2): 222-235.

En la segunda fase se produce la agregación de las micelas para formar un gel, los iones de calcio aceleran y benefician el proceso. Luego de estas dos fases se produce la eliminación de agua,

o concentración de sólidos, a partir del gel o cuajada formada. En este proceso de deshidratación, la caseína y la materia grasa de la leche se concentran.

Factores que influyen en la coagulación:

La efectividad del cuajo depende de varios factores como son:

. •Temperatura . •Acidez

•Concentración de calcio y sodio Temperatura.-Las temperaturas de coagulación pueden variar entre los 28°C y los 41°C, aunque lo más usual es una

temperatura de 36°C, para evitar un excesivo endurecimiento del coágulo. Acidez.-Un ph bajo aumenta la actividad del cuajo. Concentración de calcio y sodio.-La presencia de iones de calcio facilita la actuación del cuajo y la adición de cloruro cálcico aumenta la concentración de este tipo de iones en la leche. Los iones de sodio también influyen pero en menor proporción en la coagulación de la leche.

(35)

Reposo La leche reposa durante un tiempo aproximado de 30 minutos a una temperatura de 36ºC, mientras se forma la cuajada.

Corte de cuajada La cuajada se corta con una lira de corte, formando coágulos de diámetro pequeño. El tamaño del grano es proporcional al contenido de humedad deseado y al tipo de queso; se logra separar entre 50% y 90% del lactosuero. A partir del corte la cuajada cambia su composición debido a la sinéresis o expulsión de lactosuero. La sinéresis se produce por la reestructuración de la red proteica continua que forman las micelas de paracaseína y depende de la firmeza del coágulo al momento del corte. Si el corte es tardío, la sinéresis puede ser algo menor.

FIGURA 2.2. CORTE DE CUAJADA Elaborado por: Annabel Moreano

Agitación de cuajada Para facilitar la separación de la cuajada del lactosuero, la masa es removida suavemente con un agitador hasta obtener la consistencia granulosa, aproximadamente por 20 minutos. Luego se lavan los granos con la adición de agua con temperatura de 40ºC. El resultado final de la sinéresis se refleja en el contenido de humedad del queso una vez prensado.

Drenaje del suero El suero es drenado con el objetivo de dejar la parte sólida que constituye el queso. El grado de retención de agua en las micelas de caseína depende en su mayor parte de la pérdida de fosfato de calcio, y ésta a su vez del pH en el momento que se retira el lactosuero de la cuajada. El suero es retirado de la marmita empleando baldes y colocado en grandes recipientes.

Moldeo La cuajada se vierte en moldes rectangulares de acero inoxidable, o redondos de PVC y se los cubre con mallas rectangulares o redondas de

polipropileno o paños de acuerdo a la forma que requiera la presentación del queso que se esté elaborando. El tiempo empleado en esta operación es de 30 a 40

(36)

minutos aproximadamente.

Prensado En el prensado la cuajada es sometida a presión con el fin de facilitar la separación del suero. Los moldes son colocados sobre tablones de madera

previamente cubiertos por plásticos y se forman pisos, intercalando filas de quesos y tablones.

Los quesos son sometidos a presión mecánica por un tiempo de 30 o 40 minutos, dependiendo de la consistencia de la cuajada. El prensado tiene como objetivos: . • Ayudar en la expulsión final de suero

. • Proporcionar textura . • Darle forma al queso

. • Proporcionarle corteza a los quesos con largos periodos de maduración. La tasa de prensado y la presión aplicada se adaptan a cada tipo particular de queso. El prensado debe ser gradual al principio, porque una presión inicial grande

comprime la capa superficial y puede bloquear la salida de suero desde el interior del queso.

Salado El salado se efectúa por inmersión de los quesos en salmuera de concentración 20ºBaume y que está a una temperatura de 10ºC, por un tiempo aproximado de 30 minutos. Esta operación tiene varios propósitos como son: . •Perder humedad

. •Realzar el sabor del queso

• Retardar el crecimiento de microorganismos indeseables

La inmersión de queso en salmuera hace que pierda

humedad mediante un proceso osmótico, en el que sale suero y entra sal al queso. También se produce un intercambio de calcio por sodio en el paracaseínato, que provoca que el queso tenga una consistencia más suave. Durante la salazón de quesos, éstos van perdiendo volumen por la salida de suero. La sal penetra

lentamente en el queso y durante el tiempo que permanece en la salmuera no logra alcanzar el núcleo central por ello el contenido de sal no es uniforme en todas las capas del queso.

(37)

Elaborado por: Annabel Moreano

Envasado Las presentaciones de 600g y 2000g de queso fresco son envasadas al vacío para su mejor conservación. Y la presentación de 500 g es envasada sin vacío empleando una selladora manual.

En la etiqueta consta la denominación del producto, cantidad neta de producto, fecha de caducidad, condiciones de conservación y lote de fabricación.

Almacenamiento y distribución El queso es almacenado a una temperatura entre 5°C y 8 °C, durante su distribución se mantiene la cadena de frío para evitar el deterioro del producto.

(38)

1. 2.3.3 Diagrama de Flujo del Proceso 2. 2.3.4 Controles y Análisis en el Proceso

Elaborado por: Annabel Moreano Durante cada etapa del proceso de elaboración de queso fresco se realizan controles de temperatura, análisis físicos, químicos y microbiológicos de la materia prima y del producto que se está elaborando. A

(39)

(40)

CAPITULO 3

3. DESARROLLO DE LA METODOLOGIA SEIS SIGMA

Para el desarrollo de Seis Sigma primero se selecciona el proyecto en el que se va a trabajar, el cual debe ser bien definido en su alcance y con metas concretas que satisfagan los objetivos de la empresa. Adicionalmente se forma el equipo de trabajo, que se encargará de la aplicación de cada una de las etapas de DMANC en el proyecto elegido. Selección del proyecto

La selección del proyecto es el primer paso para la introducción de esta filosofía en la empresa. Con ayuda de encuestas, recopilación de datos sobre ventas, análisis de reclamos y un estudio sobre la competencia surgen ideas para proponer varios proyectos que tienen como finalidad solucionar problemas que impiden satisfacer las expectativas de nuestros clientes, los mismos que al comprar el producto generan las utilidades del negocio. La planta procesadora de lácteos tiene una línea de producción de queso fresco, que ha venido presentando problemas de calidad en el producto manifestándose a través de la hinchazón del mismo; esto provocó quejas y devoluciones de quesos por parte de los clientes. En vista de esta situación se planteó un proyecto con el objetivo de eliminar el

abombamiento en quesos frescos, esta propuesta fue analizada en base a los siguientes criterios:

. •Areas de mejoramiento . •Beneficios para el cliente . •Beneficios económicos

. •Obstáculos para su desarrollo El proyecto presentado se denominó: “Eliminación de abombamiento

o hinchazón en queso fresco” y tiene las siguientes características: Areas de mejoramiento

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. •Optimización de tiempo de proceso . •Reducción de desperdicios

. •Eliminación de retrabajo Beneficios para el cliente . •Producto inocuo

•Producto que cumple características organolépticas y es satisfactorio para el consumidor. Beneficios económicos . •Reducción o eliminación de devoluciones

. •Incremento de ventas . •Incremento de utilidades . •Reducción de costos Formación del Equipo de Trabajo

Tanto los obreros, jefes de área y la gerencia juegan un papel importante en el equipo y cada uno tiene sus cargos y funciones. Seis Sigma como se explicó en el primer capítulo emplea términos relacionados con las artes marciales como champion, master black belt, black belts, green belts, aplicando esta estructura el equipo queda integrado de la siguiente manera: Champion Gerente General Es el que genera los recursos para el proyecto. Master Black Belt Jefe de Planta El jefe de Planta cuenta con un vasto conocimiento tanto de la metodología como del proceso de producción.

Black Belt Líder del equipo de trabajo, conoce la metodología Seis Sigma. Green Belts Obreros

Una vez integrado el equipo de trabajo se eligió como nombre para el grupo: “Quesos de calidad”.

Normas del Equipo:

Para tener una mejor organización y llevar todas las actividades de una manera eficiente y en armonía, se han establecido un conjunto de normas:

. • Se exige puntualidad en las reuniones para aprovechar de mejor forma el tiempo del que se dispone.

. • Las reuniones se realizarán al final de la jornada de trabajo los días viernes y sábados, tendrán una duración de 1 hora.

. • Una vez que se encuentren todos los integrantes del equipo se procede a leer el orden del día, en el que constan las actividades a efectuarse. . • La dirección está a cargo del master black belt mientras que la autorización de cualquier procedimiento a realizarse en la planta es función del champion.

. • Cada integrante puede dar su opinión y aportar a la generación de ideas para el desarrollo del proyecto “Eliminación de abombamiento o hinchazón en queso fresco”.

Integrantes del Equipo y Funciones

Los miembros del equipo de mejora “quesos de calidad” se detallan a continuación y sus funciones se describieron en el capítulo 1, sin

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embargo se mencionan algunas. Patrocinador /Champion

Gerente General Funciones:

Supervisar el desarrollo del proyecto.

Conseguir los recursos humanos y materiales necesarios.

Representar al equipo de mejora frente a los demás directivos de la empresa.

Master Black Belt Jefe de Planta Funciones:

Realizar la planificación del proyecto.

Aconsejar y ayudar en la solución de conflictos en el equipo. Black Belt ( Jefe de Equipo)

Encargado del desarrollo del proyecto Seis Sigma.

Función:

Trabajar en conjunto con los demás miembros del equipo en el proyecto.

Equipo de Mejora

Obreros del área de producción de quesos. Funciones:

Seguir instrucciones y participar activamente en el grupo, dando opiniones, debatiendo y realizando las actividades que se les asigne.

3.1 Definir

En esta primera etapa se define el problema a resolver, su situación actual y las razones que justifican su solución. Toda la información que se pueda recopilar es empleada para entender de mejor manera el caso de estudio. 3.1.1 Declaración del problema a resolver y objetivos

Caso del Negocio: En los últimos 6 meses se han presentado devoluciones de queso fresco de 600g y de 500g, ocasionando pérdidas económicas para la empresa. Definición de Oportunidad:

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Mejorando la calidad del producto se logrará lo siguiente: . •Reducir las devoluciones

. • Disminuir los costos por retrabajo y transporte de quesos en mal estado.

. • Recuperar la confianza del consumidor y la elección para la re-compra, de ésta manera se incrementarían las ventas.

Definición de la Meta: Reducir los defectos en el producto terminado en un 100%, con una duración de 4 meses para el desarrollo del proyecto. Alcance del Proyecto: El proyecto “Eliminación de abombamiento o hinchazón en queso fresco” se centra en la sección de producción de queso fresco de la empresa. En la tabla 3.1 se presenta una hoja de trabajo para el proyecto que reúne información del caso de estudio.

3.1.2 Identificación del proceso

Se requiere identificar y documentar el proceso de producción de quesos a través de diagramas, para comprender de mejor forma y obtener más información del mismo. Se realizó el diagrama de flujo, su narración y un

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mapeo del proceso, los que permitieron poner en conocimiento de todos los integrantes del equipo las fases que implica la elaboración de queso fresco. Las presentaciones comerciales de la línea de producción toman formas y pesos diferentes en la etapa de moldeo, cuando se da forma redonda o rectangular al queso según se requiera. También es importante señalar que los quesos rectangulares se sellan al vacío y los redondos no.

FIGURA 3.1. ORIFICIOS EN LA CARA LATERAL DE UN QUESO RECTANGULAR DE 600G. HINCHADO

FIGURA 3.2. QUESO REDONDO DE 500G. HINCHADO Elaborado por: Annabel Moreano

Diagrama de Flujo.-Mediante la representación gráfica de la secuencia de pasos que se siguen durante la elaboración de quesos, se obtiene un conocimiento global del proceso.

(45)

FIGURA 3.3. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACION DE QUESO FRESCO Elaborado por: Annabel Moreano

Narración del proceso

Con la narración del proceso paso a paso, se comprende con más con detalle cada una de las etapas o subprocesos del mismo.

(46)

Mapeo del proceso

Esta herramienta permitió visualizar y comprender lo que sucede en cada una de las etapas del proceso, con el objetivo de encontrar las posibles causas del problema.

(47)

FIGURA 3.4. MAPEO DEL PROCESO DE ELABORACION DE QUESO FRESCO

3.1.3 Determinación de Variables Críticas de la Calidad

Antes de determinar las variables críticas de la calidad se necesita conocer las sugerencias, expectativas e inconformidades del cliente para con el producto, debido a esto en la tabla 3.3 se organizaron los comentarios de clientes. De ésta forma se integró la voz del cliente al proyecto,

transformando los comentarios en requisitos técnicos y calificándolos en una escala de prioridad de 1 a 5, los que obtengan los valores más altos

permitirán determinar las variables de salida del producto que se necesitan mejorar.

(48)

En la tabla anterior se observan tres requisitos del cliente en los cuales existen anomalías e inconformidad, tomando en cuenta estas exigencias se analizaron las variables de salida del producto y se determinaron las que tienen más prioridad para el proyecto. Las variables de salida del queso fresco son: apariencia, textura, olor, sabor, firmeza, humedad y empaque.

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Con la información de la tabla anterior se determinan 4 variables críticas de la calidad: apariencia, sabor, olor, textura y se adiciona como otra variable a las devoluciones por producto hinchado, porque fue el indicador del problema de calidad en queso fresco. La hinchazón en quesos afecta la apariencia, el sabor y el olor del producto pero se define aparte porque ya constituye una variable crítica previamente establecida. Luego se utilizan las variables críticas de calidad en matrices para relacionarlas con cada fase del proceso. En las matrices de relación se colocan las variables críticas asignando un valor numérico de 1 a 5 según su prioridad para el proyecto de eliminación de

abombamiento en quesos y los subprocesos reciben la calificación de acuerdo al criterio del evaluador. Se contó con la participación de tres evaluadores: el jefe de planta, un obrero de la sección de quesos y el encargado de

implementar Seis Sigma. Las matrices mencionadas se encuentran en el apéndice A y en función de éstas se realizó la siguiente tabla (3.5) que muestra la suma de puntajes de cada subproceso.

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Los subprocesos que obtuvieron mayor puntuación y que se establecen como las etapas críticas para nuestro proyecto son:

. •Recepción de leche . •Pasteurización . •Moldeo

. •Salado De cada subproceso crítico se analizan las variables de salida para establecer las que tengan más importancia y relación con la hinchazón de quesos. Cada variable de salida es evaluada en base a su función en el producto, situación actual y prioridad para el proyecto, con una escala de calificación que va desde 1 como valor más bajo hasta 5. Las tablas que describen las variables de salida de los subprocesos se encuentran en el apéndice A y para su realización se tomaron en cuenta los requisitos definidos en las normas INEN 9, 10 y 1528 para leche cruda, pasteurizada y queso fresco respectivamente. Las variables que obtuvieron mayor puntuación en cada subproceso y que constituyen las Y’s del proyecto son:

Subproceso de Recepción de Leche

Y1= Contenido de microorganismos en leche cruda La leche que llega a la planta se somete a varios análisis, entre ellos el microbiológico mediante el ensayo de reductasa establecido en la norma INEN

18.

Subproceso de Pasteurización de leche

•Contenido de microorganismos en leche

pasteurizada La leche pasteurizada es sometida a varios análisis

microbiológicos como son: Determinación del contenido de aerobios mesófilos, coliformes totales y Escherichia coli mediante la técnica de vertido en cajas petri Las variables de salida de este subproceso son: Y2= Contenido de aerobios mesófilos, Y3= Contenido de coliformes totales y Y4= Contenido de Escherichia coli en leche pasteurizada mediante técnica de vertido en cajas petri

. • Eficiencia de pasteurización El ensayo de fosfatasa que verifica la efectividad de la pasteurización de la leche no se realiza en la planta.

(51)

Subproceso de Moldeo y Salado

Tanto en el subproceso de moldeo como en el de salado la variable con mayor prioridad es el contenido de microorganismos en queso fresco. El producto terminado es analizado a partir de varias muestras para determinar la presencia de microorganismos como coliformes totales, Escherichia coli y

Staphylococcus aureus, para lo cual empleamos cajas petri y placas petrifilm. Las variables de salida quedan definidas así: Y5= Contenido de coliformes totales y Y6= Contenido de Escherichia coli en queso fresco mediante la técnica de vertido en cajas petri Y7= Contenido de coliformes totales, Y8= Contenido de Escherichia coli y Y9= Contenido de Staphylococcus aureus en queso fresco mediante inoculación en placas petrifilm

Las devoluciones de queso hinchado (Y10) se consideran como variable crítica debido a que fueron el medio para conocer la existencia del problema. Las diez variables presentadas se convierten en las variables críticas (Y’s) para el proyecto y son el punto de partida en la búsqueda de causas a realizarse más adelante en la fase de análisis.

3.2 Medida del rendimiento del Proceso

En todo proyecto de mejoramiento de la calidad se necesita conocer la situación actual del proceso, mediante la medición de su rendimiento y para esto se efectúan estudios de repetibilidad y reproducibilidad, así como análisis de estabilidad y capacidad a cada una de las variables de salida críticas. Los datos que se emplean en el proyecto son de tipo histórico y experimental.

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3.2.1 Datos Históricos

En cuanto a datos históricos se tiene el registro de las devoluciones de queso hinchado que se presentaron durante los seis meses anteriores y que serán monitoreados a través de una carta de corridas para evaluar su comportamiento a través del tiempo.

3.2.2 Datos Experimentales

Tanto para los ensayos de reproducibilidad y repetibilidad como para los estudios de estabilidad y capacidad de las variables críticas, se emplearon datos experimentales.

En los ensayos de reproducibilidad se tomó en cuenta dos observaciones de cada laboratorista por muestra de leche o de queso fresco rectangular de 600g. Para la apreciación de la variabilidad que existe en cada uno de los procesos de evaluación de las variables críticas se construyeron cartas de control del tipo X-S con 30 subgrupos. No existen datos históricos para la realización de esta actividad por lo que se efectuaron ensayos durante un mes para obtener datos experimentales.

3.2.3 Medida de Defectos de Situación Inicial

Para medir la situación inicial se realizaron dos estudios: reproducibilidad y repetibilidad, estabilidad y capacidad.

Estudio de Repetibilidad y Reproducibilidad (R&R) para las Variables de Salida

El estudio de repetibilidad y reproducibilidad es necesario para verificar que las variables de salida críticas o Y’s, pueden medirse en forma consistente y que parte de la variabilidad total observada en los datos se atribuye al error de medición y compararlo con la variabilidad del producto y con las

tolerancias de la variable de salida medida. Las fuentes de variabilidad evaluadas en este ensayo son: producto, instrumento y operadores. Existen dos tipos de estudios R&R, corto y largo. El estudio largo es más completo porque analiza las tres fuentes de variabilidad mencionadas, mientras que el corto solo evalúa la variabilidad del proceso de medición sin distinción de que proporción es debida al instrumento y cual al operador. Se empleó el método largo a través de un análisis de varianza (ANOVA). Los resultados del estudio efectuado se interpretan en base al porcentaje de tolerancia, de la siguiente manera: %tolerancia < 10% proceso de medición excelente 10% < %tolerancia < 20% proceso de medición bueno 20% < %tolerancia < 30% proceso de medición marginal %tolerancia > 30% proceso de medición inaceptable y debe corregirse Los ensayos de reproducibilidad y

repetibilidad de cada variable se pueden observar en el apéndice B y en la tabla 3.6 se puede apreciar los valores obtenidos de éstos ensayos

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Y1= Contenido de microorganismos en leche cruda

Para esta variable el proceso de medición es marginalmente aceptable, la variabilidad se debe al producto y a su falta de uniformidad en el parámetro medido. Y2= Contenido de aerobios mesófilos en leche pasteurizada

El proceso de medición es excelente, con un 95% de confianza se asegura que el laboratorista contribuye significativamente en la variabilidad total.

Y3= Contenido de coliformes totales en leche pasteurizada

El sistema de medición es inaceptable y la variabilidad existente se debe al laboratorista.

Y4= Contenido de Escherichia coli en leche pasteurizada

Los datos de este proceso de medición son nulos y es lo esperado porque las especificaciones establecidas para esta variable deben tener valor nulo, es decir de ausencia de este microorganismo. No se pudo realizar el ensayo R&R por los valores existentes.

Y5= Contenido de coliformes totales en queso fresco mediante técnica de vertido en placas petri

El proceso de medición de esta variable es excelente y la variabilidad se debe al laboratorista.

Y6= Contenido de Escherichia coli en queso fresco mediante la técnica de vertido en cajas petri

Los datos de los procesos de medición para las variables Y6, Y7, Y8 y Y9 son nulos y cumplen con la especificación establecida para estas variables que es de ausencia de E. coli en queso fresco, el producto en este caso cumple con lo indicado. No se pudieron realizar los estudios R&R.

Y10= Devoluciones de quesos hinchados

(54)

defectos de calidad, siendo el más representativo la hinchazón en el queso. Los distribuidores se acercaron al departamento de venta para presentar su queja y efectuar la devolución, quedando registrado en los informes que se presentan a gerencia para tomar las medidas adecuadas. La empresa en cuanto a servicio al cliente siempre está pendiente de las observaciones y quejas de los mismos. Este método de medición de devoluciones es adecuada por que se da

constancia de lo que está ocurriendo. La tabla de devoluciones de quesos se encuentra en el apéndice B.

Estudio de Estabilidad y Capacidad para las Variables de Salida

Además del estudio de Reproducibilidad y Repetibilidad, las variables críticas son sometidas a pruebas de capacidad y estabilidad, para tener conocimiento del estado del proceso. Las cartas de control y los diagramas de capacidad se encuentran en el apéndice B. A continuación se analizan los resultados obtenidos del estudio de estabilidad y capacidad de las variables de salida. Y1= Contenido de microorganismos en leche cruda

TABLA 3.7 INDICES DE INESTABILIDAD Y CAPACIDAD DE LA VARIABLE DE SALIDA Y1

Para determinar la estabilidad de la variable, se realizó una carta de control X-S con 30 subgrupos de 11 observaciones cada uno, a partir de las muestras de leche cruda, que luego de ser pasteurizada será empleada en el proceso de

elaboración de queso fresco. La carta de control indica que el proceso de determinación de microorganismos en leche cruda tiene variabilidad bajo control y es estable. Los valores obtenidos en el ensayo de reductasa se encuentran dentro de los límites del proceso y próximos a la media promedio. El índice de inestabilidad se calcula con la

siguiente fórmula:

St = Número de puntos especiales x 100% (2)

Número total de puntos

En la tabla 3.9 se muestran los índices de inestabilidad y de capacidad obtenidos para las demás variables de salida.

(55)

El proceso de determinación de microorganismos en leche cruda está descentrado a la izquierda e inclusive la mayor parte de la población está fuera del límite inferior, los tiempos de reducción de azul de metileno varían entre 0,830 y 2,799 y la amplitud de los límites es menor a la variación tolerada. El límite real inferior es mucho menor que la especificación, es decir que las mediciones se encuentran por debajo del valor nominal para esta variable. Los índices de capacidad son bajos tanto a corto plazo (Cpk) como a largo plazo (Ppk), con una media fuera de especificaciones, con valores sigma negativos que denotan un proceso inadecuado y en el cual por cada millón de muestras de leche destinada al proceso 569.375 dan un tiempo de reducción de azul de metileno fuera de especificaciones. Este proceso de determinación de microorganismos en leche cruda mediante la prueba de reductasa no es apto y requiere cambios exigentes.

Contenido de microorganismos en leche pasteurizada

Se elaboraron cartas de control del tipo X-S para la determinación de estabilidad de cada determinación de microorganismos en leche pasteurizada. Cada carta trabaja con 30 subgrupos de 2 muestras cada uno; y para el estudio de capacidad se emplearon los mismos datos, estos procesos tienen una sola especificación que es la superior, es decir el número de microorganismos en la muestra no debe sobrepasar este límite.

Y2= Contenido de aerobios mesófilos en leche pasteurizada

De acuerdo a la gráfica de control obtenida, no existen causas especiales de variación, la leche pasteurizada analizada contiene aerobios mesófilos dentro del parámetro de 30.000 ufc/ml que no debe sobrepasarse, solamente uno de los puntos de la carta tiende a acercarse a un valor de 10.000 ufc/ml. La determinación de aerobios es un proceso estable. El número de aerobios mesófilos varían de 880 ufc/ml hasta 10.070 ufc/ml, valores que están dentro de lo establecido. Los índices de capacidad a corto y largo plazo califican a este análisis microbiológico como satisfactorio y el valor sigma actual de 11,32 es superior a 6, es decir la capacidad de la variable es excelente, las muestras analizadas contienen menos de 30.000 ufc de aerobios mesófilos por ml de leche pasteurizada.

Y3= Contenido de coliformes totales en leche pasteurizada

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proceso. En la carta de medias el centrado del proceso de determinación de coliformes totales en leche pasteurizada tuvo cambios y la carta S muestra que la variabilidad se incrementó debido a que presenta dos puntos fuera del límite real superior, con un índice de inestabilidad del 6,6%. Los índices Cpk y Ppk son muy bajos e indican que el proceso es inadecuado, por cada millón de muestras analizadas 578.716 están fuera de la especificación que es de 5 ufc/ml, la media supera este valor. A largo plazo se tienen 572.370 PPM que no cumplen con el parámetro establecido. Los valores sigma son: a corto plazo -0,20 y a largo plazo -0,18, estos valores negativos denotan la falta de capacidad en el proceso de determinación de aerobios mesófilos en leche pasteurizada y se lo califica como no adecuado.

Y4= Contenido de Escherichia coli en leche pasteurizada

Todas las muestras presentaron ausencia de Escherichia coli, en consecuencia se tiene una media igual a 0 y no existe variabilidad en el proceso. Para analizar la capacidad no existen datos, debido a que las especificaciones superior e inferior son iguales y tienen un valor de 0.

Contenido de microorganismos en queso fresco

Se construyeron cartas de control del tipo X-S para la determinación de cada tipo de microorganismo en queso fresco, cada una con 30 subgrupos de 2 muestras cada uno.

Y5= Contenido de coliformes totales en queso fresco mediante técnica de vertido en placas petri

Las gráficas de control presentan un punto fuera de control tanto en la carta de medias como en la de desviación estándar y esto indica que existen cambios en el nivel del proceso de determinación de coliformes totales en queso fresco. El centrado del proceso tuvo cambios y la variabilidad se incrementó debido a una causa especial, también se nota que el límite real superior y la media superan la especificación superior. El índice de inestabilidad del proceso es de 3,3%, es decir tiene una estabilidad regular. Los índices de capacidad son muy bajos y determinan que el proceso es incapaz. El valor negativo del índice Cpk indica que la media de las muestras contiene más 100 ufc de coliformes totales por gramo de queso y que por cada millón de muestras que se analice, 665.951 sobrepasan la especificación. Además se obtuvieron valores sigma negativos que confirman el estado inadecuado del proceso.

Y6= Contenido de Escherichia coli en queso fresco mediante la técnica de vertido en cajas petri

La carta de control X-S para esta variable indica que existen cambios en el nivel del análisis de Escherichia coli en queso fresco, que se notan tanto en la carta de medias como en la de desviación estándar con un punto fuera de control provocado por una causa especial. Es importante señalar que los demás puntos tienen valores iguales a 0 que es la especificación para el producto. El valor obtenido de inestabilidad de 3,3% indica que la estabilidad del proceso de determinación de E. coli en queso fresco mediante la técnica de vertido en cajas petri es regular. De acuerdo al índice de calidad, el proceso de determinación de Escherichia coli en queso fresco es muy bueno, con una calidad medida en valores sigma de 8,09 a corto plazo pero a largo plazo

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disminuye hasta llegar a un valor de 3,23, eso nos indica que existe gran desplazamiento del proceso a través del tiempo debido a influencias externas. En la gráfica se muestra un punto fuera de control y que es mayor que el parámetro del proceso, pero se estima que por cada millón de muestras que se analice no existe alguna que posea más de 100 ufc de E. coli por gramo de queso y a largo plazo se tendrán 623,70 PPM fuera de la especificación. El proceso se considera como adecuado.

Y7= Contenido de coliformes totales en queso fresco mediante inoculación en placas petrifilm

Las gráficas de control para esta variable muestran un comportamiento con una variabilidad normal de proceso. En la carta de medias y en la carta de

desviaciones estándar se presenta un punto fuera de control estadístico debido a una causa especial y provoca un cambio de nivel del proceso de

determinación de coliformes totales en queso fresco, con el incremento de la variabilidad en el punto 13.

De acuerdo a la gráfica las muestras superan la especificación. El índice de

inestabilidad es de 3,3%. El proceso tiene una estabilidad regular. El índice Cpk califica al proceso como inadecuado y se estima que 753.205 muestras de queso fresco contienen más de 100 ufc de coliformes totales por gramo de queso, de cada millón que se analiza; consecuentemente la media de las muestras sobrepasa la especificación superior. Los valores sigmas negativos también indican que este proceso no es adecuado.

Y8= Contenido de Escherichia coli en queso fresco mediante inoculación en placas petrifilm

Las cartas de control para esta variable muestran que hay cambio en el nivel del proceso debido a que un punto se halla fuera de control, los demás puntos que conforman la gráfica tienen valores iguales a cero que coinciden con la

especificación inferior e ideal para el producto. El índice de inestabilidad de 3,3% indica que el proceso de determinación de Escherichia coli en queso fresco tiene una estabilidad regular.

Los índices de capacidad a corto y largo plazo son buenos y se estima que el proceso es adecuado, la calidad medida en valores sigma tiene valores aceptables a corto y largo plazo. A largo plazo tenemos 4,8 PPM de muestras de queso fresco analizadas que contienen más de 100 ufc de E. coli por gramo de queso. La capacidad de este proceso es satisfactoria.

Y9= Contenido de Staphylococcus aureus en queso fresco mediante inoculación en placas petrifilm

La carta de control X-S para esta variable tiene una media igual a 0 y todos sus valores se ubican en la media, no existe variabilidad y el proceso de determinación de Staphylococcus aureus es estable. El análisis de capacidad no puede ser realizado con valores nulos.

Y10= Devoluciones de quesos hinchados

A través de una carta de corridas expuesta en el apéndice C, se puede apreciar que las devoluciones de queso se incrementan ligeramente en el tercer y cuarto mes e